穩(wěn)定且可靠的驅(qū)動控制系統(tǒng)是保障望遠鏡運行的關(guān)鍵，直接關(guān)系到持續(xù)天文觀測活動的順利進行，因此可靠性也是評價望遠鏡性能的關(guān)鍵指標(biāo)。
 

　　中國科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所團隊在如何進一步系統(tǒng)性提升驅(qū)動控制可靠性方面進行深入的理論研究，并提出一種多維度主動型的望遠鏡可靠性提升策略。該策略從預(yù)期故障的解決方案、非預(yù)期狀態(tài)的處理策略和主動型優(yōu)化設(shè)計三個方面入手，三種手段以互補的形式可系統(tǒng)性提升望遠鏡驅(qū)動控制可靠性。此類多維度主動型可靠性提升策略更適用于大型望遠鏡的實際運行中，即從不同角度、不同階段采取針對性的技術(shù)手段提升可靠性。
 

　　圖：以預(yù)期故障的解決方案、非預(yù)期狀態(tài)的處理策略和主動型優(yōu)化設(shè)計三個方面為基礎(chǔ)的望遠鏡驅(qū)動控制系統(tǒng)的可靠性提升策略機制

 

　　針對預(yù)期故障的診斷及自愈技術(shù)可顯著提升維護效率，進而縮短平均修復(fù)時間，間接提升系統(tǒng)運行可靠性。針對非預(yù)期狀態(tài)的處理策略通過數(shù)據(jù)挖掘?qū)崿F(xiàn)在顯變量分析法不能有效識別的情況下突顯其優(yōu)勢，也是側(cè)面提升系統(tǒng)運行可靠性的策略之一。針對預(yù)期故障的解決方案和非預(yù)期狀態(tài)的處理策略只能作為運行階段的輔助手段提升可靠性，根據(jù)診斷和維護中發(fā)現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計才是從根本上提升可靠性的關(guān)鍵。這種優(yōu)化不僅包括硬件設(shè)計的改進，還涉及軟件算法的優(yōu)化以及維護策略的調(diào)整等。常見的優(yōu)化設(shè)計方法包括冗余設(shè)計、跟蹤策略優(yōu)化和程序簡化等，這些方法已逐步應(yīng)用于望遠鏡驅(qū)動控制系統(tǒng)的設(shè)計中。
 

圖：時間戳同步法下目標(biāo)位置打包發(fā)送的望遠鏡跟蹤控制優(yōu)化策略
 

　　我國下一代大型光學(xué)紅外望遠鏡擬開發(fā)獨立的可靠性管理單元子系統(tǒng)，以輔助提升其運行可靠性，該研究可為其提供技術(shù)積累。該研究成果以“Reliability Improvement Strategies for Telescope Control Systems”為題發(fā)表在國際天文期刊《Publications of the Astronomical Society of the Pacific》。李運博士為文章第一作者，楊世海研究員為文章通訊作者，該文章獲得國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號：12303089，11973065)和江蘇省卓越博士后計劃(2022ZB449)的資助。